太平洋板块中—新生代构造演化及板块重建

太平洋板块是一个中生代以来形成的地球上最大的大洋板块,但其起源机制、结构构造、构造演化等始终不清楚。太平洋板块内部的复杂性更是未受到重视,其内部的大火成岩省、海山链、微洋块、微陆块及其下部更深层地幔的微幔块都非常发育,这些复杂板内或板下构造代表的地球动力学含义亟待解决。文章基于最新的板块重建结果,试图分析其运动学过程,揭示太平洋板块形成与演化机制。研究表明,太平洋板块起源于RRR三节点,但不是一个纯粹的完整大洋板块,其增生演化过程经历了非威尔逊旋回模式,其板缘经历了一些外来微陆块或微洋块的并入,其内部也因各种原因出现了一些新生微洋块,总体表现为一个碎片化的镶嵌式板内格局。太平洋板块记录了与邻区板块相互作用的重要构造事件,大约55 Ma左右开始俯冲到东亚陆缘,导致东亚陆缘短暂的北西-南东向伸展,随后受印度-欧亚碰撞动力系统和太平洋俯冲动力系统联合控制,总体处于右行右阶的拉分背景,形成了一系列盆地群,俯冲后撤等逐渐形成了双俯冲系统。太平洋板块还记录了深浅部耦合过程,下地幔中的太平洋LLSVP通过遥相关对上部岩石圈微板块、大火成岩省分布具有决定性作用;火山链或热点揭示板块运动同时,也反映深浅部物质交换过程,海山群也揭示太平洋板块之下软流圈并非单一对流胞,其对流格局的多样性尚待深入研究。      

虚拟地理实验概念框架与应用初探

从实验科学与实验地理学的角度,结合空间信息与虚拟地理环境技术,讨论"虚拟地理实验"概念、特征及研究理论与框架.以辽宁浑河沈阳城市段防洪为案例,介绍虚拟地理实验在城市洪水模拟和防洪工程规划中的应用.     

南海北部陆缘大陆架科学钻探选址：珠江口盆地沉积源汇启示

南海海盆自1998年始开展了一系列大洋科学钻探，取得了重大成就，但揭开南海海盆打开过程的关键记录在南海北部陆缘大陆架。因此，开展南海北部陆缘科学钻探非常必要。珠一坳陷位于南海北部珠江口盆地，不仅具有巨大的油气资源潜力，而且记录了南海海盆打开前的地质背景。该地区的物源特征分析对于揭示物质源汇过程、重建盆地构造演化过程、预测优质储层具有重要指示作用，一直是当前研究的热点，也可从沉积学角度为论证南海大陆架科学钻探选址提供依据。本文采用锆石LA- ICP- MS U- Pb定年技术，结合锆石CL图像及稀土元素配分特征，对珠一坳陷东西两侧典型地区的样品锆石进行了物源示踪、沉积源汇分析，并探讨其物源变化的构造成因。结果表明，下始新统下文昌组沉积期到上始新统上文昌组- 下恩平组沉积期，坳陷物源由盆内转换为盆外供应为主。其中，恩平凹陷部分洼陷由于没有文昌组沉积地层，下恩平组仍以盆地内物源供给为主；惠州凹陷和陆丰凹陷则从上文昌组开始转为盆外物源供给。惠州和陆丰地区上始新统恩平组、渐新统珠海组、下中新统珠江组地层锆石自形程度较低，磨圆度较高，边缘破坏较为严重，年龄分布较为分散，稀土元素配分特征与基底不同，说明上文昌组- 恩平组地层沉积之后，坳陷主要接受盆外华南板块物源供给。该物源转换与~43 Ma时珠一坳陷裂陷作用自南向北的转换密切相关。     

pCO_2增加引起的海洋酸化对造礁珊瑚光合效率的影响

本研究采用叶绿素荧光技术,选取三种鹿回头珊瑚礁区常见的珊瑚种类(Acropora valida、Galaxea astreata和Favites abdita),分别设置海水环境为450μatm、650μatm(IPCC预测的2065年的水平)、和750μatm(IPCC预测的2100年的水平)的三个pCO2浓度梯度,监测珊瑚在不同CO2浓度下10天内的光合荧光参数的变化。实验结果表明,水体pCO2为650μatm时,珊瑚的总体光合效率最高,但随着时间延长,珊瑚荧光参数在三个浓度梯度下都会显示不同程度的下降趋势。虽然三种珊瑚对不同浓度CO2的响应程度不同,但均显示出在低浓度pCO2时,pH下降引起的酸化作用控制着珊瑚共生藻的光合效率;而随着pCO2浓度增加,CO2增加引起的施肥效应则愈加明显,并与酸化作用竞争,共同作用于珊瑚共生藻,使得光合荧光参数在波动中发生变化。     

江南造山带东部旌德高Sr/Y花岗闪长岩的形成机制及其构造意义

旌德岩体是江南造山带东部一个典型的高Sr/Y岩体。锆石的原位U-Pb定年表明,该岩体侵位于141±1Ma。岩体由花岗闪长岩和二长花岗岩组成。全岩地球化学表明,高的碱(K2O+Na2O=6.64%~8.01%),K2O/Na2O值(变化范围在0.78~1.04),Sr(189×10-6~452×10-6)和LREE;低的HREE和HFSE含量,Eu有轻微的负异常到弱的正异常(δEu=0.81~1.18)。岩体具有高的Sr/Y值(23~66)和(La/Yb)N值(13~58),低Y(6.03×10-6~14.5×10-6)、Yb(0.36×10-6~1.17×10-6),且MgO、Cr、Ni含量较低,与中国东部中生代埃达克质岩的地球化学特征相似。岩体中黑云母为镁质黑云母,显示寄主岩为壳幔混合来源。斜长石主要为奥长石、中长石。初始87Sr/86Sr为0.7096~0.7101,εNd(t)值为-12.92~-6.28,二阶段Nd模式年龄tDM2=1.4~1.9Ga。岩体中发育有岩浆混合成因的暗色包体,指示有幔源岩浆参与。结合前人研究成果,早白垩世,先前(新元古代)发生交代的岩石圈地幔发生部分熔融,岩浆底侵到壳幔过渡带附近,导致下地壳发生部分熔融形成了旌德岩体,且发生了岩浆混合作用。江南造山带东段上发育独特的150~135 Ma的岩浆活动和成矿作用,可能与江南造山带新元古代华夏陆块与扬子陆块发生拼合形成初生地壳物质的中生代再造有关。高Sr/Y比值的旌德岩体可能代表晚侏罗世—早白垩世挤压增厚事件的结束,指示了江南造山带东部从造山增厚向伸展垮塌的转折时期的岩浆活动。     

华南东部陆缘新生代隆升历史及其动力学机制

华南陆缘在新生代期间经历了千米量级的上覆盖层剥蚀和山脉隆升;同时,其东侧的东海陆架盆地经历多次构造应力场的反转并发育多期反转构造。东海陆架盆地内的构造反转与华南陆缘隆升的发生时间和触发机制是否一致有待研究。为此,本文对浙江地区的岩石样品进行磷灰石裂变径迹测试和热演化史反演分析其隆升历史,并通过地震剖面分析东海陆架盆地的反转时间及其反转所导致的地层剥蚀量;最后,将二者进行对比分析并研究其动力学机制。结果发现,华南东部陆缘地区至少存在晚始新世(34. 5～33. 5Ma)、中中新世(16～11. 5Ma)、上新世以来(5～0Ma)三期明显的快速隆升事件,三期隆升导致的地层剥蚀量分别为227m、593m和865m;东海陆架盆地经历了古新世末-始新世初(～56Ma)、始新世末-渐新世初(～32Ma)和晚中新世(～10Ma)三期构造反转,三期反转导致的局部地层最大剥蚀量分别可达1200m、1300m和2000m。在时间上,东海陆架盆地的始新世末-渐新世初(～32Ma)和晚中新世(～10Ma)的构造反转分别滞后于浙江的晚始新世(34. 5～33. 5Ma)和中中新世(16～11. 5Ma)的隆升时间,说明这两期挤压-剥蚀事件分别具有自西向东的迁移性,即印度-欧亚板块碰撞的远程效应可能是导致该迁移特征的原因;在强度上,东海陆架盆地的反转剥蚀量大于浙江境内的地层隆升量、挤压强度东强西弱,中新世晚期菲律宾海板块向西俯冲导致冲绳海槽弧后伸展产生向西的挤压力、这种挤压应力向陆内传递且强度变弱可能是导致该特征的原因。     

封闭系统单向冻结淤泥质黏土水分迁移特性研究

高含水率饱和淤泥质软黏土在封闭系统中由冻结引起的土体内部水分迁移是影响其冻胀速率的重要因素。为揭示冷端温度对沿海软黏土水分迁移特性的影响,采用上海第四系滨海-浅海相淤泥质黏土,在-5~-20 ℃冷端温度条件下开展了封闭系统单向冻结试验,测定了试样冻胀量及沿着温度梯度方向的试样温度,得到了冻结锋面高度随冻结时间的发展规律、引起水分迁移的临界温度梯度、水分迁移入流通量及入流速率。结果表明:试样冻结锋面高度是关于冻结时间的函数,其拟合公式形如X(t)=t(at+b)-1;冻结区内温度梯度降低至临界温度梯度是水分迁移起始的判据,随着冷端温度的降低,临界温度梯度线性增大;水分入流速率随冻结时间的延长先增大后减小,水分入流通量-冻结时间曲线随冷端温度的降低由“S型”逐渐趋于线性;结合临界温度梯度-冷端温度关系式和冻结锋面高度-冻结时间拟合公式,可预测某一冷端温度条件下封闭系统单向冻结过程中试样内部水分迁移的起始时刻。以上试验结果有助于推进封闭系统单向冻结过程中高含水率软土水分迁移特性的定量研究,为沿海软土地区冻结法施工中冻胀量预警提供重要参考依据。     

医学地理信息科学与技术的发展

提出了医学地理信息科学的概念、研究目标以及包括理论、技术与应用的研究框架。从信息获取、信息集成管理、空间分析、模拟分析、可视化制图、信息系统与服务等, 论述了包括遥感、地理信息系统、空间定位服务、基于位置的移动信息服务等地理信息技术在医学地理学中的研究与应用现状。从微观生态地理环境监测、面向“人”的数据采集与获取、基于社会关系网络的疾病模拟、基于个体的疾病模拟、复杂性方法与公共卫生事件应急研讨厅体系、数字地球与数字人体方面, 讨论了医学地理信息科学发展与面临的挑战。